胚胎工程一輪復(fù)習(xí)課件

1、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建:胚胎工程胚胎工程胚胎工程的應(yīng)用胚胎工程的應(yīng)用胚胎移植胚胎移植胚胎分割胚胎分割基本程序基本程序移植的生理學(xué)基礎(chǔ)移植的生理學(xué)基礎(chǔ)體外受精和早期體外受精和早期胚胎培養(yǎng)胚胎培養(yǎng)試管動(dòng)物技術(shù)試管動(dòng)物技術(shù)體外受精體外受精早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎培養(yǎng)體內(nèi)受精和早期體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育胚胎發(fā)育精子的發(fā)生精子的發(fā)生卵子的發(fā)生卵子的發(fā)生受精受精早期胚胎發(fā)育早期胚胎發(fā)育胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育（一）、精子和卵子的發(fā)生（一）、精子和卵子的發(fā)生（二）、受精（二）、受精（三）、胚胎發(fā)育（三）、胚胎發(fā)育（一）（一）1、精子的發(fā)生、精子的發(fā)生1 1）、場(chǎng)所：）、場(chǎng)所

2、：2 2）、時(shí)期：）、時(shí)期：3 3）、過程：）、過程：睪丸（的曲細(xì)精管）睪丸（的曲細(xì)精管）從從初情期初情期開始直到開始直到生殖功能生殖功能衰退衰退發(fā)生的過程大體可分為發(fā)生的過程大體可分為三個(gè)三個(gè)階段階段精原細(xì)胞精原細(xì)胞有絲分裂有絲分裂初級(jí)精母細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精子細(xì)胞精子細(xì)胞精子精子MM第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段MM精精子子發(fā)發(fā)生生的的過過程程多個(gè)精原細(xì)胞多個(gè)精原細(xì)胞染色體復(fù)制染色體復(fù)制變形變形精子細(xì)胞變形中的主要變化：1.1.細(xì)胞核細(xì)胞核2.2.高爾基體高爾基體3.3.中心體中心體4.4.線粒體線粒體5.5.細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)精子頭的主要

3、部分精子頭的主要部分頭部的頂體頭部的頂體精子的尾精子的尾線粒體鞘線粒體鞘( (尾的基部尾的基部) )原生質(zhì)滴原生質(zhì)滴( (球狀球狀, ,最后最后脫落脫落) )2.卵子的發(fā)生1)1)發(fā)生部位：發(fā)生部位：2)2)時(shí)間：時(shí)間：減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂 完成；完成； 減數(shù)第二次分裂減數(shù)第二次分裂 的過程的過程中完成。中完成。在雌性動(dòng)物排卵前后在雌性動(dòng)物排卵前后在精子和卵子結(jié)合在精子和卵子結(jié)合卵巢卵巢l胚胎性別分化以后直至生殖機(jī)能衰退胚胎性別分化以后直至生殖機(jī)能衰退卵泡卵泡=卵泡細(xì)胞卵泡細(xì)胞+初級(jí)卵母細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞卵子卵子=次（初）級(jí)卵母細(xì)胞次（初）級(jí)卵母細(xì)胞 +透明帶透明帶+放射冠放射冠排卵排卵

4、=卵子從卵泡中排出卵子從卵泡中排出卵原細(xì)胞卵原細(xì)胞有絲分裂有絲分裂多個(gè)卵原細(xì)胞多個(gè)卵原細(xì)胞染色體復(fù)制染色體復(fù)制初級(jí)卵母細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞M第一極體第一極體次級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞兩個(gè)第二極體兩個(gè)第二極體第二極體第二極體卵子卵子退化消失退化消失（3 3、卵子發(fā)生過程、卵子發(fā)生過程M排卵前后完成排卵前后完成在受精過程完成在受精過程完成被卵泡細(xì)胞包被卵泡細(xì)胞包圍圍, ,形成卵泡形成卵泡胎兒期完成胎兒期完成誤點(diǎn)警示：誤點(diǎn)警示：(課本課本P63討論）討論）1 1、一個(gè)卵泡中一般能形成一個(gè)成熟的卵子。、一個(gè)卵泡中一般能形成一個(gè)成熟的卵子。2 2、排卵是指卵子從卵泡中排出而不是指卵泡、排卵是指卵子從卵泡中排出

5、而不是指卵泡 從卵巢中排出。從卵巢中排出。3 3、剛排出的卵子尚未完全成熟，一般僅完成、剛排出的卵子尚未完全成熟，一般僅完成 減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步 成熟。成熟。（二）受精（二）受精1 1、受精部位、受精部位: :2 2、受精標(biāo)志、受精標(biāo)志: :在在卵細(xì)胞膜和透明帶卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到的間隙可以觀察到兩個(gè)極兩個(gè)極體體時(shí)。時(shí)。輸卵管輸卵管受精階段受精階段: :1)1)精子穿越放射冠精子穿越放射冠 和和 透明帶透明帶 頂體反應(yīng)頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞卵丘細(xì)胞 透明帶反應(yīng)透明

6、帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第一道屏障第一道屏障2)2)精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜 卵細(xì)胞膜封閉作用卵細(xì)胞膜封閉作用是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第二道第二道屏障屏障3)3)原核形成：原核形成： 雄原核形成雄原核形成 和和 雌原核形成雌原核形成4)4)配子結(jié)合：配子結(jié)合： 雌雄原核雌雄原核融合融合形成合子形成合子( (受精卵受精卵) )3 3、過程、過程受精前的準(zhǔn)受精前的準(zhǔn)備階段備階段受精階段受精階段精子獲能精子獲能（在雌性動(dòng)物生殖道）（在雌性動(dòng)物生殖道）卵子獲能卵子獲能（達(dá)到減數(shù)第二次分（達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)才具備與精裂中期時(shí)才具備與精子受精的能力）子受

7、精的能力）發(fā)生發(fā)生頂體頂體反應(yīng)反應(yīng)，穿越放射冠穿越放射冠穿過透明帶穿過透明帶發(fā)生透明帶發(fā)生透明帶反應(yīng)反應(yīng) 精子進(jìn)入卵精子進(jìn)入卵子后子后, ,其細(xì)胞核其細(xì)胞核變大到和卵子細(xì)變大到和卵子細(xì)胞核相似胞核相似, ,精子精子細(xì)胞核細(xì)胞核( (雄原核雄原核) )和卵子細(xì)胞核和卵子細(xì)胞核( (雌原核雌原核) )同時(shí)向同時(shí)向細(xì)胞中部靠攏細(xì)胞中部靠攏, ,并相互融合成一并相互融合成一個(gè)細(xì)胞核個(gè)細(xì)胞核, ,這時(shí)這時(shí)稱受精卵。稱受精卵。形成受精卵：形成受精卵：精、卵相遇精、卵相遇頂體反應(yīng)頂體反應(yīng)頂體酶釋放頂體酶釋放頂體酶溶頂體酶溶解透明帶解透明帶接觸透明帶接觸透明帶穿越放射冠穿越放射冠溶解卵丘細(xì)胞溶解卵丘細(xì)胞 （放

8、射冠）（放射冠）穿越透明帶穿越透明帶接觸卵細(xì)胞接觸卵細(xì)胞膜膜產(chǎn)生透明帶反應(yīng)產(chǎn)生透明帶反應(yīng)形成形成 屏障屏障精子被微絨毛抱合精子被微絨毛抱合精子外膜與卵黃膜融合精子外膜與卵黃膜融合精子進(jìn)入卵精子進(jìn)入卵第一道第一道精精子子進(jìn)進(jìn)入入卵卵后后變化變化變化變化變化變化卵細(xì)胞膜反卵細(xì)胞膜反應(yīng)應(yīng)形成第二道屏障形成第二道屏障尾部脫離尾部脫離核膜破裂核膜破裂形成雄原核形成雄原核形成雌原核形成雌原核激活卵子完成激活卵子完成 （ ）分裂，排出第分裂，排出第二極體二極體發(fā)育發(fā)育 移動(dòng)移動(dòng) 接觸接觸 合并合并形形成成受受精精卵卵減數(shù)第二次減數(shù)第二次1 1、成熟的精子無受精能力，需要在（、成熟的精子無受精能力，需要在（

9、）內(nèi)（內(nèi)（ ）后方能受精。）后方能受精。2 2、動(dòng)物排出的卵子并未成熟，只有達(dá)到、動(dòng)物排出的卵子并未成熟，只有達(dá)到 （ ）時(shí)，才具備受精能力。）時(shí)，才具備受精能力。3 3、受精卵的遺傳物質(zhì)中，核遺傳物質(zhì)一半、受精卵的遺傳物質(zhì)中，核遺傳物質(zhì)一半 來自精子，一半來自卵子，質(zhì)遺傳物質(zhì)幾來自精子，一半來自卵子，質(zhì)遺傳物質(zhì)幾 乎全來自卵子。乎全來自卵子。生殖道生殖道獲能獲能減數(shù)第二次分裂中期減數(shù)第二次分裂中期4.意義 維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定的恒定 ；對(duì)于生物的遺傳和變異十分重；對(duì)于生物的遺傳和變異十分重要。要。（三）胚胎發(fā)育（三）胚胎發(fā)育受精卵受精

10、卵2細(xì)胞細(xì)胞4細(xì)胞細(xì)胞8細(xì)胞細(xì)胞桑葚胚桑葚胚受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）囊胚（內(nèi)含囊胚腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成胎兒形成由具有由具有全能性細(xì)胞全能性細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在3232個(gè)個(gè)左右，排列緊密，形似桑椹左右，排列緊密，形似桑椹內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：滋養(yǎng)層細(xì)胞：滋養(yǎng)層細(xì)胞：最初發(fā)育在最初發(fā)育在輸卵管輸卵管進(jìn)行有絲分裂進(jìn)行有絲分裂1 1、胚胎發(fā)育過程、胚胎發(fā)育過程一孔：一孔：胚孔胚孔二腔：二腔：擴(kuò)大的原腸腔，擴(kuò)大的原腸腔，縮小的囊胚腔縮小的囊胚腔三胚層：三胚層： 外胚層，中胚層，外胚層，中胚層，內(nèi)胚層內(nèi)胚層發(fā)育成胎兒各組織發(fā)育成胎兒各

11、組織發(fā)育成胎膜和胎盤發(fā)育成胎膜和胎盤內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：發(fā)育成胎兒各組織發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細(xì)胞：滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成胎膜和胎盤發(fā)育成胎膜和胎盤囊胚（內(nèi)含囊胚腔）囊胚（內(nèi)含囊胚腔）（開始分化（開始分化) )一孔：一孔：胚孔胚孔二腔：二腔：擴(kuò)大的原腸腔，擴(kuò)大的原腸腔，縮小的囊胚腔縮小的囊胚腔三胚層：三胚層： 外胚層，中胚層，外胚層，中胚層，內(nèi)胚層內(nèi)胚層原腸胚（內(nèi)含原腸腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）誤點(diǎn)警示：誤點(diǎn)警示：1 1、發(fā)育中的細(xì)胞分裂均為（、發(fā)育中的細(xì)胞分裂均為（ ）分裂，）分裂，原腸胚階段是個(gè)體發(fā)育中分化程度最高的階段，原腸胚階段是個(gè)體發(fā)育中分化程度最高的階段，但要注意細(xì)胞分化貫穿整個(gè)個(gè)體發(fā)育

12、過程中。但要注意細(xì)胞分化貫穿整個(gè)個(gè)體發(fā)育過程中。2 2、桑椹胚以前的細(xì)胞，細(xì)胞（、桑椹胚以前的細(xì)胞，細(xì)胞（ ) )高，高， 是胚胎分割的最佳時(shí)期是胚胎分割的最佳時(shí)期3 3、桑椹胚到囊胚的發(fā)育過程中，細(xì)胞開始分化，、桑椹胚到囊胚的發(fā)育過程中，細(xì)胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割有絲有絲全能性全能性4.4.卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化（1 1）有機(jī)物：）有機(jī)物：（2 2）體積：）體積：（3)3)細(xì)胞中的細(xì)胞中的DNA:DNA:（沒有從母體獲得有機(jī)物，而一直呼吸消耗）（沒有從母體獲得有機(jī)物，而一直呼吸消耗）有機(jī)物總

13、量減少有機(jī)物總量減少胚胎總體積不變或略有減少胚胎總體積不變或略有減少但每個(gè)細(xì)胞體積減小但每個(gè)細(xì)胞體積減?。ㄒ?yàn)榧?xì)胞數(shù)目增多）（因?yàn)榧?xì)胞數(shù)目增多）總總DNA含量增多含量增多但每個(gè)細(xì)胞中核但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定含量保持相對(duì)穩(wěn)定二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)（一）、試管動(dòng)物技術(shù)（一）、試管動(dòng)物技術(shù)（二）、體外受精（二）、體外受精（三）、早期胚胎培養(yǎng)（三）、早期胚胎培養(yǎng) 是指通過人工是指通過人工操作使卵子和操作使卵子和 精精子在體外條件下子在體外條件下成成熟和熟和 受受 精精，并通，并通過過培養(yǎng)培養(yǎng)發(fā)育成早期發(fā)育成早期胚胎后，再經(jīng)胚胎后，再經(jīng)移植移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。

14、產(chǎn)生后代的技術(shù)。（一）試管動(dòng)物技術(shù)（一）試管動(dòng)物技術(shù)19821982年世界首例試管牛犢問世年世界首例試管牛犢問世 實(shí)現(xiàn)良種?？焖俅罅糠敝呈紫纫龅氖菍?shí)現(xiàn)良種?？焖俅罅糠敝呈紫纫龅氖?和和 的培養(yǎng)。的培養(yǎng)。體外受精體外受精早期胚胎早期胚胎1.1.卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)（1）卵細(xì)胞的采集：）卵細(xì)胞的采集： a a小型動(dòng)物如小鼠、兔，以及家畜豬、羊等小型動(dòng)物如小鼠、兔，以及家畜豬、羊等注射注射( )( )，使其，使其( )( )，從，從( )( )中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。 b b大家畜或大型動(dòng)物，如牛，大家畜或大型動(dòng)物，如牛

15、，采用的主要方法采用的主要方法：從：從屠宰場(chǎng)已屠宰母畜的屠宰場(chǎng)已屠宰母畜的卵巢卵巢中采集卵母細(xì)胞，也可以借中采集卵母細(xì)胞，也可以借助助超聲波超聲波(B(B超超) )探測(cè)儀探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡內(nèi)窺鏡或或腹腔鏡腹腔鏡等等工具確定卵工具確定卵泡位置，直接從活體動(dòng)物中吸取泡卵液（連同卵母細(xì)泡位置，直接從活體動(dòng)物中吸取泡卵液（連同卵母細(xì)胞）取出，胞）取出，在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，使其成熟。在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，使其成熟。促性腺激素促性腺激素超數(shù)排卵超數(shù)排卵輸卵管輸卵管2.2.精子的收集和獲能精子的收集和獲能 收集精子的收集精子的方法有：方法有：假陰道法假陰道法手握法手握法電刺激法電刺激法 在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行

16、獲能處理。通常采在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。通常采用的用的體外獲能體外獲能方法有方法有培養(yǎng)法培養(yǎng)法和和化學(xué)誘導(dǎo)法化學(xué)誘導(dǎo)法兩種。兩種。 培養(yǎng)法培養(yǎng)法：精子在：精子在( )中獲能。中獲能?；瘜W(xué)誘導(dǎo)法化學(xué)誘導(dǎo)法：精子一定濃度的：精子一定濃度的( )中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)獲能。中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)獲能。獲能液獲能液肝素肝素或或鈣離子載體鈣離子載體A23187A23187溶液溶液3.3.受精受精 獲能的精子獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下子，一般情況下在在獲能溶液獲能溶液或或?qū)Ｓ檬芫芤河檬芫芤褐型曛型瓿墒芫^程。成受精過程。 發(fā)育培養(yǎng)液發(fā)育培養(yǎng)液:(:(兩鹽、兩素、兩酸、水

17、和血兩鹽、兩素、兩酸、水和血清等）清等）（三）、胚胎的早期培養(yǎng)（三）、胚胎的早期培養(yǎng) 胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可取出向受體胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可取出向受體移植或冷凍保存移植或冷凍保存無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及水、動(dòng)物血清等。核苷酸以及水、動(dòng)物血清等。試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的區(qū)別試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的區(qū)別試管動(dòng)物試管動(dòng)物克隆動(dòng)物克隆動(dòng)物生殖方式生殖方式技術(shù)手段技術(shù)手段遺傳規(guī)律遺傳規(guī)律有性生殖有性生殖無性生殖無性生殖試管動(dòng)物技術(shù)試管動(dòng)物技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞核動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)移植技術(shù)遵循遵循不遵循不遵循三、胚胎工程的應(yīng)用及前景三、胚胎工程的應(yīng)用及前

18、景（一）、胚胎移植（一）、胚胎移植（二）、胚胎分割（二）、胚胎分割（三）、胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)（三）、胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)（一）、胚胎移植（一）、胚胎移植 1 1、概念、概念: :將雌性動(dòng)物的早期胚胎將雌性動(dòng)物的早期胚胎, ,或者通過其他方式或者通過其他方式得到的胚胎得到的胚胎, ,移植到移植到同種的、生理狀態(tài)相同同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。性動(dòng)物的體內(nèi)，使之發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。2 2、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)1)1)供體和受體相同的生理環(huán)境供體和受體相同的生理環(huán)境2)2)早期胚胎處于游離狀態(tài)早期胚胎處于游離狀態(tài), ,為胚胎的收集提供了可

19、能為胚胎的收集提供了可能3)3)受體對(duì)移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥受體對(duì)移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥4)4)胚胎與受體建立正常的聯(lián)系胚胎與受體建立正常的聯(lián)系, ,但遺傳物質(zhì)沒有改變但遺傳物質(zhì)沒有改變選擇選擇 供體母牛供體母牛受體母牛受體母牛同期發(fā)情處理同期發(fā)情處理超數(shù)排卵超數(shù)排卵供體公牛供體公牛配種配種沖卵沖卵質(zhì)量檢查、培養(yǎng)質(zhì)量檢查、培養(yǎng)胚胎移植胚胎移植妊娠檢查妊娠檢查分娩（胚胎移植的犢牛）分娩（胚胎移植的犢牛）3 3、胚胎移植的基本程序、胚胎移植的基本程序1.1.概念概念: :采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2 2等份等份,4,4等份等份或或8 8等份等等

20、份等, ,經(jīng)移植獲得（經(jīng)移植獲得（ ）的技術(shù)。）的技術(shù)。2.2.特點(diǎn)特點(diǎn): :后代具有相同的遺傳物質(zhì)（無性繁殖或克隆）后代具有相同的遺傳物質(zhì)（無性繁殖或克?。?.3.選擇的胚胎選擇的胚胎: :發(fā)育良好的發(fā)育良好的, ,形態(tài)正常的（形態(tài)正常的（ ）4.4.分割要求：（分割要求：（ ）均等分割）均等分割（二）、胚胎分割（二）、胚胎分割桑椹胚或囊胚。桑椹胚或囊胚。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)同卵雙胎或多胎同卵雙胎或多胎1.1.概念概念: :簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱ESES或或EKEK細(xì)胞細(xì)胞, ,是由是由( ( ) )中分離出來的一類細(xì)胞。中分離出來的一類細(xì)胞。（三）、胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)（三）、胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)2.2.干細(xì)胞分類：干細(xì)胞分類：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專能干細(xì)胞全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專能干細(xì)胞早期胚胎或原始性腺早期胚胎或原始性腺4.4.主要用途主